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9F, Yongsan Prugio Summit Office-dong,
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自動車サイバーセキュリティー

サイバー攻撃から車両機能を守る

ベクターの自動車サイバーセキュリティー向けソリューション

車両における接続性の急速な成長は、新たな機能や魅力的なビジネスモデルを実現する数多の機会を生み出しています。同時に、車載ネットワークに対するサイバー攻撃の潜在的な可能性も高まっています。そのような攻撃は車両の機能安全を脅かすだけでなく、財務的な損害を招く恐れもあります。

 

ベクターは自動車メーカーとサプライヤーの皆様の信頼のパートナーです。ベクターは組込システムをサイバー攻撃から守るために、組込ソフトウェア、サービス、ツールを通じてお客様を支援します。

Schematic graphic showing the three main use cases of Vector's Security products

ベクターの長年の経験とノウハウをご利用いただくことで、お客様の製品を効率よく、効果的に保護することができます。ベクターは脅威分析、セキュリティーの戦略とアーキテクチャー、そしてすべてのセキュリティー機能の実装とテストに至るセキュリティー上の課題に関し、徹底したコンサルティングを行います。 また、ECUソフトウェアへのセキュリティー機能の実装においては、多様なハードウェアメーカーのハードウェアトラストアンカーを幅広くサポートします。 さらに、ベクターの主要なツールは、サイバーセキュリティーに関連するシステムの開発プロセス全体にも対応できるよう設計されています。

 

概要

不正なアクセスや改変操作から車両機能を守ることは、現在、そして将来のECUが直面する中心的な課題の1つです。ベクターはすでに数年前より自動車メー カーやサプライヤーと密接に協力し、この分野に取り組んでいます。ベクターはコンサルティングサービスを通じて、お客様が高速でリソース効率のよい暗号化機能をECUに搭載し、重要データを保護するための支援を行っています。

 

セキュリティーの目標

セキュリティーは情報が完全な形で改竄なく伝送されること、そして所定の受信者以外はその情報にアクセスできないことを保証します。これらの目標を達成するにあたり、以下のセキュリティー用語が定義されています。

  • 真正性:送信側と受信側の間のデータ交換が信用できるものであること
  • 完全性:情報の内容に欠落がなく、改変が加えられていないこと
  • 機密性:データが暗号化され、許可されたノード以外は読み取れないこと

 

セキュリティーの適用分野

車両機能の複雑化に伴い、自動車における情報セキュリティーへの要求が高まっています。車両内部のデータを保護するのはもちろん、特に車両と外界との接続 では、不正アクセスに対する一層の防御が欠かせません。セキュリティーの必要性を示す例として、たとえば以下のようなユースケースが挙げられます。

 

車両内通信

  • セキュアなデータストレージ
  • Bluetoothなどを介したタイヤ空気圧モニタリングシステムとの通信
  • 重要なシグナルの改変操作を防ぐ、SecOC (Secure On-board Communication) などによる認証済みメッセージの伝送

 

車両の接続性

  • インテリジェント充電:充電ステーションとのセキュアな通信
  • Car2X/V2X:車両/インフラストラクチャー間の認証済みデータの伝送
  • 車内のインフォテインメントに利用するインターネットアクセスやホットスポット
  • (モバイル)無線ネットワーク 経由の診断、フラッシュプログラミング、リモートアクセス、ソフトウェア更新 (SOTA)

サービス

セキュリティーエンジニアリング

セキュリティーの問題は、単なる暗号アルゴリズムの選択として捉えるのでは不十分です。セキュリティーとは、コンセプトフェーズからアフターセールスのプロセスに至る全般で考慮されなければなりません。ベクターはお客様の現行プロセスの評価 (Vector Security Check) と、セキュリティーエンジニアリングプロセスの導入、そしてその適用を支援します。お客様はセキュリティーに関するベクターのエキスパートが持つ経験と能力を利用できるだけでなく、それらのエキスパートを通じ、自動車のセキュリティーエンジニアリングに特化したトレーニングを受けることもできます。

    セキュリティーメカニズムに対するコンセプトの妥当性確認

    ベクターはお客様のセキュリティーメカニズムを、先行開発プロジェクトの枠組みの中で、自動車関連のテクノロジーとともに実装します。お客様はこれを通じて、そのコンセプトが量産に適しているかを確認し、インテグレーションの問題を未然に防ぐことができます。

    people around a table discussing technical details

    セキュリティーコンセプトの作成および評価

    ベクターはお客様のセキュリティーコンセプトを分析するほか、お客様と一緒に、適切な費用便益比での最適化を行います。これによってお客様の特定の製品に合わせて調整されたソリューションが実現します。ベクターでは通常、以下をはじめとするプロジェクトを実施します。

     

    • 具体的な攻撃に照らした既存製品の分析および改良(インシデント対応)
    • セキュリティーに関連する特定のアプリケーション(リモート診断、ソフトウェアのリモート更新、データ収集キャンペーンなど)のためのセキュリティーコンセプトの作成および分析
    • 自動車の総合的なセキュリティーアーキテクチャーに対する、匿名化したベンチマークの作成も含めた分析および査定

    特長

    お客様は自動車テクノロジーに関するベクターのノウハウと、以下の分野での経験をご利用いただけます。

    • セキュリティーエンジニアリングの手法
    • ハードウェアトラストアンカー(SHE、HSM、TPM)
    • 暗号プロセス
    • 暗号マテリアルの管理(キー、証明書)
    • セキュアブート
    • 侵入検知および侵入防止システム
    • セキュアなオンボード/オフボード通信

     

    また、安全/セキュリティーコンセプトの統合開発におけるベクターの経験も、有効にご活用いただけます。

     

     

    組込ソフトウェア

    AUTOSARベーシックソフトウェア:MICROSAR

    ベクターは、セキュリティー要求を効率的に実装するモジュールを提供することにより、お客様のECU開発を支援します。MICROSARベーシックソフトウェアには、お客様の特定のプロジェクト要求に合わせてコンフィグレーションできる、以下のセキュリティーモジュールが含まれています。

    • Crypto Service Manager (CSM)
    • 効率的な暗号ライブラリーに基づく、AUTOSAR仕様に準拠した暗号ドライバー(Crypto(SW))
    • 主要マイコンメーカーのSecure Hardware Extensions (SHE) やHardware Security Module (HSM) などの多様なハードウェアトラストアンカーに対応するドライバー(Crypto(HW))
    • MICROSARスタックとベクターのHSMファームウェアの間のインターフェイスとなるドライバー(Crypto)
    • 暗号化アルゴリズム用インターフェイス(CRYIF)
    • Secure Onboard Communication (SecOC)
    • Ethernetによるセキュア通信用のTransport Layer Security (TLS) クライアント
    • Internet Protocol Security (IPSec)
    • XML Securityおよび併用されるEfficient XML (vXMLSecurity)
    • Ethernet Firewall (ETHFW)
    • セキュリティーイベントを改竄なく保存するためのSecurity Event Memory (SEM)
    • 対称/非対称キーや証明書などの暗号マテリアルを管理および配布するためのAUTOSAR Key Manager (KeyM)
    • 自動車メーカー固有のFreshness Value Manager (FVM) およびKeyM。いずれもvSecModモジュールに含まれています
    • 診断サービスでの役割と権限を管理するためのDiagnostic Policy Manager (DPM)
    画像:Advantages

    これらのモジュールについて、お客様の特定のプロジェクトに関する要求がございましたらお気軽にお問い合わせください。

     

    Hardware Security Module用ソフトウェアスタック

    MICROSAR.HSMは、さまざまな半導体メーカーのHardware Security Module (HSM) に対応する、ベクターのファームウェアです。特定のユースケースへの適用が可能で、以下の特徴と機能を備えています。

    • セキュリティーサービスの提供: ハードウェアアクセラレーター(AES、TRNG、CMACなど)の使用により、鍵保管、セキュアブート、対称/非対称暗号化アルゴリズムと基本機能を提供
    • SHE標準規格で指定されている鍵更新プロトコルのサポート
    • 性能とリソースをユーザーの要求に合わせてコンフィグレーション可能
    • 暗号演算ためのHSMハードウェアを抽象化
    • AUTOSAR 4.3以上のベーシックソフトウェア(ベクターのMICROSARなど)に簡単に統合
    • ベクターのフラッシュブートローダーにシームレスに統合し、セキュアブートプロセスと安全なソフトウェア更新に対応
    • ベクターの設定ツールであるDaVinci Configurator Proと共に、ソースコードを提供

    フラッシュブートローダー (FBL)

    ベクターのフラッシュブートローダー (FBL) には、特定のプロジェクト要求と、利用可能なハードウェアトラストアンカーの機能に合わせて調整できる、以下のセキュリティーモジュールが含まれています。

     

    • ハードウェアトラストアンカー上で実行可能なSecure Boot Manager(オプション)
    • ソフトウェアの更新を検証するためのSecure Update Manager
    • 役割および特権に応じたECUへのアクセスを提供するためのUpdate Authorization
    • パラメーターおよびソフトウェアに対する実行中の改変操作を防止するRuntime Protection
    • さまざまなセキュリティークラスを実装するためのHIS Security Module

      ベクターのセキュリティー用組込ソフトウェアの利点

      • ベクターの暗号ライブラリーは熟練したサイバーセキュリティーの専門家によって開発され、特殊な性能とメモリーフットプリントという要求を満たすための最適化が施されています
      • 実績あるソフトウェアモジュールがAUTOSARベーシックソフトウェアに組み込まれ、簡単にコンフィグレーション可能です
      • セキュリティーモジュールは標準のソフトウェアモジュールとして提供されており、お客様のユースケースに合わせてコンフィグレーションできます。そのため、高次のコスト管理と計画の実現可能性が高まります。
      • ECUのセキュリティーを高め、性能を向上させるため、、MICROSAR HSMをハードウェアトラストアンカーであるプロセッサー上で実行できます

      対応状況

      AUTOSARベーシックソフトウェアのMICROSARとベクターフラッシュブートローダーは、各種のマイクロコントローラーに対応した製品が用意されています。マイクロコントローラーメーカーとベクターの積極的な交流により、ソフトウェアはそれぞれのハードウェアに最大限適合されています。また、ベクターはInfineon Security Partner Networkのメンバーです。

      セキュリティー保護されたECUおよびネットワークのテスト

      セキュリティーパラメーターの管理と設定

      画像:Security Managerの原理 - 自動車メーカー固有のバックエンドにアクセスする場合としない場合
      Security Managerの原理 - 自動車メーカー固有のバックエンドにアクセスする場合としない場合

      セキュリティーメカニズムは、車両とそのECUを不正アクセスから守ります。すなわち車両コミュニケーションには、本来は開発中でもアクセスすることはできません。Security Managerは、そのような場合でもECUのテストを可能にする、貴重なサービスを提供します。

      Security Managerはベクター製ツールと自動車メーカー固有のセキュリティー実装の間を結ぶリンクです。Security Managerにより、セキュリティー機能をツール内で一貫して使用できるようになります。どの自動車メーカーの制御装置を開発する場合でも、一度使い方をマスターすれば、多様なセキュリティーコンセプトを同じユーザーインターフェイスで操作できるため、作業時間を節約できます。

      自動車メーカーのセキュリティー実装への接続はセキュリティアドオンを介して行われます。これはSecurity Managerで管理されるプラグインです。テストやシミュレーションではSecurity Managerはセキュリティー関連の演算を実行し、その結果をツールに提供します。

      提供されるサービス

      Secure on-board Communication (SecOC)

      画像:Security Manager
      Security Managerは、SecOCで保護された通信のシミュレーションとテストを目的として、Message Authentication Code (MAC) の生成(左側)と検証(右側)を行います

      SecOCはMessage Authentication Code (MAC) に基づいてECU間の通信の保護と認証を行います。シミュレーションツールやテストツールは、有効なMACがなければECUと通信できません。Security Managerは、OEM Security Package*を利用してベクター製ツール用のMACを生成したり、その妥当性を確認したりします。秘密鍵やフレッシュネス値などの入力値はSecurity Manager.に保存されます。

       

      * ベクターは一部の自動車メーカー向けのOEM Security Packageを無料で提供しています。これらには自動車メーカー固有のセキュリティーアルゴリズムと手続きが含まれています。OEM Security Packageを使用することで自動車メーカー固有の挙動を外部から調達できるため、ツールでの一般的なセキュリティー機能の適用を簡素化できます。

      認証によるセキュアな診断

      画像:Security Managerのセキュアな診断
      Security Managerは、セキュアな診断のための認証を可能にします

      診断サービスの実施は信頼できるテスターにのみ許されます。診断サービスやフラッシュやバリアントコーディングなどの重要な操作は、認証が成功した場合に可能になります。Security ManagerはそれぞれのOEM Security Packageと連携し、必要なプロセスを実行します。

       

      Transport Layer Security (TLS/DTLS)

      画像:オリジナルのコマンドによるTLS通信のシーケンス
      オリジナルのコマンドによるTLS通信のシーケンス

      クライアント/サーバー通信のセキュリティーをTCP/UDPレベルで確保するには、TLS (Transport Layer Security) プロトコルを使用します。Security Managerには、Ethernet通信のためのTLSプロトコルスタックが用意されています。これによってパラメーター化などのプロトコルをツールで使用し、TLSで保護されている通信を簡単にテストできるようになります。

      求められる証明書の階層構造のほか、使用する暗号スイートも設定できます。これらには安全なデータ接続の確立に使用されるアルゴリズムとパラメーターが含まれています。

      セキュリティーパラメーターの管理と設定

      Security Managerは、セキュリティーサービスのパラメーターをプロファイルで簡単に管理できる機能を備えています。プロファイルは実行時にSecurity Managerで使用され、以下のようなアルゴリズムを設定できます。

      • 対称鍵の管理
        安全なオンボード通信には対称鍵が必要です。これらの鍵を直接、コンテナーや自動車メーカー固有の形式でインポートできます
         
      • 証明書管理
        証明書の階層構造はPKI (Public Key Infrastructure) プロファイルを使用して管理されます。ファイルおよびフォルダーベースでのインポートにより、TLSや診断のコンテキストでの証明書の使用が可能になります
         
      • セキュリティーバックエンドとの通信
        セキュリティー上の理由から、自動車メーカーの多くは証明書の受渡しは行わず、それらをバックエンドで管理しています。開発ツールはたとえば署名など、証明書に基づく機能を実行時にそこで要求します。Security Managerはベクター製ツールに替わり、バックエンドとの通信を引き受けます。これによって、ユーザーの複雑なプロセスを大幅に簡素化できます

      セキュリティーメカニズムのテスト

      vTESTstudioとCANoeによるファズテスト

      セキュリティーメカニズムは細心の注意を払って解析、設計、実装されるものの、やはりテストは欠かせません。ファズテストはそのための手法の1つで、IT業界では長年使用されてきた実績があります。ベクターでは、vTESTstudioおよびCANoeの利用を通じ、自動車分野のファズテストを効率的かつ専門的に実行できるようにしています。

      特長

      • テストコマンドとデータベースのシンボルをドラッグアンドドロップし、数回クリックするだけでファズテストをセットアップ
      • 事前定義された幅広いバックグラウンドチェックにより、DUTを簡単にモニタリング
      • ユーザーコードを使用してテストロジックを自由に拡張
      • CANoeはテスト結果を基に、自動的にレポート作成化

      アプリケーション

      ベクターのサービス、組込ソフトウェア、ツールは、相補的な形でトータルかつ最適なソリューションを実現し、エンドツーエンドのアプリケーションに対応します。ベクターは実績ある既存の弊社製品を使用し、お客様の要求の細部にまで合わせて調整したソリューションを、各分野合同のチームで個別に開発します。 セキュリティーが重視される以下のような適応分野で培われてきた、ベクターの包括的な経験をご利用ください。

       

       

      これらの適用分野に関する詳細情報をご希望の場合はこちらまでお問い合わせください。

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      トレーニング

      Training situation

      ベクター・ジャパンでは、ベクターのソフトウェアツール、ソフトウェアコンポーネント、最新のバステクノロジーやプロトコルに関する日本語のトレーニングを多数開催しております。トレーニングの概要につきましては、トレーニングポータルにてご紹介しておりますので、是非ご覧ください。